¿Qué es un Neumático?
Un neumático es un sólido de alta precisión geométrica, de material elástico, capaz de soportar gran deformación y contener presión. Es un elemento de alto rendimiento
Conocimiento BásicoConocimiento BásicoConocimiento BásicoConocimiento Básico
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presión. Es un elemento de alto rendimiento en forma “toroidal”.
Para que sirve un Neumático
Un neumático debe transmitir la Potencia del Motor y las fuerzas que conducen, detienen y guían a un vehículo, además de soportar
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y guían a un vehículo, además de soportar su carga sobre diferentes superficies......
Cual es la Función de un Neumático
SOPORTAR EL PESO FRENAR EL VEHICULO
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FRENAR EL VEHICULO
ABSORBER PEQUEÑAS IRREGULARIDADES DAR DIRECCION
• Básicas
– Capacidad para transportar carga
– Capacidad para proporcionar
suspensión y amortiguación
– Capacidad para transmitir esfuerzos de
torsiónadherencia
confort
Funciones de un Neumático
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torsión
– Capacidad para soportar esfuerzos
laterales
– Capacidad de respuesta al volante
– Capacidad de adherencia al camino
– Estabilidad dimensional
– Capacidad de evacuar el agua del
pavimento. 4.54.5
adherencia
respuesta
direccional
aceleración
estabilidad
direccional
• Específicas
– Baja resistencia al rodamiento
(economía de combustible)
– Bajo nivel de ruido
– Buena recauchabilidad
– Capacidad para rodar a altas
Funciones de un Neumático
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– Capacidad para rodar a altas
velocidades en forma permanente.
– Proporcionar Confort al vehículo.
– Buen nivel de uniformidad
– Otorgar un desempeño adecuado
según el tipo y uso de vehículo.
4.64.6
Cualidades de un Neumático
• Capacidad de Absorción - Deflección
• Área de Contacto Adecuada
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• Resistencia al Calor
Capacidad de Absorción - Deflección
• Un neumático es de hecho, un absorbedor de las pequeñas irregularidades del camino.
• Es auto amortiguante y se deflecta con la carga.
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Deflección
Montado con
CargaMontado sin
Carga
Área de Contacto
Un neumático debe mantener una máxima área de contacto sobre el
camino,lo cual permite :
A) Control Direccional
– Capacidad para dirigir el vehículo.
B) Agarre al Camino
– Provee el agarre necesario para transmitir la potencia de los motores
– Provee la requerida capacidad de frenado y proporcionar el agarre en las
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– Provee la requerida capacidad de frenado y proporcionar el agarre en las
curvas.
– Proporciona tracción y agarre en seco y mojado ( Evitar el Acuaplaneo).
C) Desgaste Uniforme de su banda de Rodamiento y mayor rendimiento.
G358 EAGLE NCT5
Footprint
FORMAS COMUNES DE FOOT PRINT
El Foot Print es la huella de pisada del Neumático. Dependiendo del tipo de construcción del Neumático, la forma del Foot Print cambia.En un Neumático Radial, la huella es más grande, por lo cual tendrá una mayor resistencia al desgaste.
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Foot print ovalado, característico de un Neumático Convencional.
Foot print rectangular, característico de un Neumatico Radial.
Footprint
FOOT PRINT BRUTO (FPB) Y FOOT PRINT NETO (FPN)
El Foot Print Bruto es el área del Neumático que hace contacto con la carretera, incluyendo el área hueca de las ranuras o surcos.
El Foot Print Neto es el área del Neumático que hace contacto, sin considerar el área hueca de las ranuras o surcos.
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considerar el área hueca de las ranuras o surcos.
FPB 1 = FPB 2 = FPB 3
1 2 3
FPN1 < FPN 2 < FPN 3
Footprint
RELACIÓN (FPN) / (FPB)
Conociendo esta relación, los diseñadores pueden determinar la posible aplicación del Neumático, esto es, existe una relación (FPN) / (FPB) , que determina si el Neumático será de tracción, de dirección o de remolque.
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Direccional oRemolque
%FPn 73 - 78
tracción
%FPn 70 - 75
mixto
%FPn 65 - 70
OTR
%FPn 55 - 65
Resistencia al Calor
• La Flexión y la abrasión producen internamente en el neumático fricción
y distorsiones que se traduce en calor.
• Consecuentemente, todos los neumáticos deben tener la habilidad para
soportar el calor generado por la fricción interna, sin causar un deterioro
en sus compuestos y/o componentes.
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Zona de Flexión
Cinturones Cuerdas de Acero
Hombros
Banda de Rodamiento
SurcosBloques
Protector “Overlay”
Ribs
Cortes / Ranuras
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Alambres de Pestaña
Rellenos
Cojin Impermeable
Telas Cord “Envelope”
Refuerzo de Pestaña
Lateral
Cuerdas
2 Cinturones de acero
Overlay Protector
Banda de rodamiento
Lateral
Hombro
Neumático Pasajero / Camioneta Radial
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ó Telas
Pestañas
Liner / Cojin Impermeable
Áreas de un neumático
Banda de Rodamiento
Compuesto de Caucho
Lateral
HombroCompuesto de Caucho
Cojin ImpermeableCompuesto de Caucho
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LateralCompuesto de Caucho
PestañaMaterial de Refuerzo
CarcasaMaterial de Refuerzo
COMPOSICION POR PESOCOMPOSICION POR PESO
NEUMÁTICO RADIAL PASAJERONEUMÁTICO RADIAL PASAJERO
14,8%
Caucho Nat.
Sintético2,9%
7,4%
7,4% 0,9% 100%100%100%100% 8.5 Kg.8.5 Kg.8.5 Kg.8.5 Kg.
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35,5%
Sintético
23,9%
Negro de H.
4,3%Aceites
2,9%
Alambre
2,9%
Textiles
Acero
Prod. Quim.
Azufre
• Materiales utilizados en su Construcción.
– Compuestos de Caucho
– Materiales de Refuerzo ; Carcasa
• Cuerdas, Cordones y/o Cables ( conocidos como Telas )
• Alambres
• Partes que forman un Neumático.
Componentes de un Neumático
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– Banda de Rodamiento
– Lateral
– Carcasa
– Pestañas
– Cinturones
– Cojín Impermeable
• Se obtienen a través de la mezcla de varios ingredientes:• Caucho Natural (Producto vegetal)• Cauchos Sintéticos ( Producto derivados del Petróleo y otros) • Cargas ( Negros de Humo , Sílice )• Agentes de Vulcanización ( Azufre )• Aceites y aditivos varios
• La mezcla de estos ingredientes se denomina Compuestos de Caucho
Compuestos de Caucho
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• La mezcla de estos ingredientes se denomina Compuestos de Caucho
ó simplemente “Compuesto” .
• Según la parte o componente del Neumático , se utilizan diferentes
tipos de compuestos en su fabricación.
4.144.14
• La principal función de los Compuestos es proporcionar al neumático
los elementos de desgaste y protección.
• Los Compuestos además forman parte de la estructura interna del
Neumático, en elementos como :
– Relleno interiores.
Función de los Compuestos de Caucho
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– Cámaras o Cojín impermeable.
– Aislación de Cuerdas , cordones y alambres.
• Según los diferentes tipo de Neumáticos los Compuestos varían
unos de otros tanto es sus componentes internos como en su
funcionamiento y aplicaciones.
¿QUE BUSCAMOS EN UN MATERIAL DE REFUERZO?
• Estabilidad dimensional
• Bajo crecimiento
Materiales de Refuerzo
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• Baja temperatura de trabajo
• Elasticidad y resistencia
• Durabilidad
Materiales de Refuerzo
CUERDAS
ALGODÓN. La primera fibra empleada en la construcción de armazones. Poca resistencia a la tensión y se pudre con la humedad.
RAYÓN. Derivado de la celulosa, sustituyó al algodón. Gran flexibilidad y
Materiales de Refuerzo
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RAYÓN. Derivado de la celulosa, sustituyó al algodón. Gran flexibilidad y resistencia, pero se pudre con la humedad.
NYLON. Fibra derivada del petróleo. Más fuerte que el rayón, aunque no tan flexible. Su longitud cambia notablemente con las variaciones de tempertura.
POLIESTER. Fibra sintética derivada del petróleo. Tan flexible como el rayón y casi tan resistente como el nylon.
Materiales de refuerzo
CUERDAS
FIBRA DE VIDRIO. De origen mineral (sílica), se empleó unicamente en la fabricación de cinturones por su resistencia.
ACERO. El alambre de acero tiene buenas propiedades de
Materiales de Refuerzo
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ACERO. El alambre de acero tiene buenas propiedades de flexibilidad y resistencia. Se emplea tanto en armazón como en cinturones. Puede corroerse en la presencia de humedad.
FLEXTEN. Es una fibra sintética derivada del petróleo y con características similares a las del acero. Se emplea en cinturones.
Materiales de refuerzoTABLA DE APLICACIONES
Material Origen Ventajas Desventajas ObservacionesALGODON Orgánico • baja resistencia a la tensión
• alta absorción de humedadUsado en los primerosarmazones
RAYON Orgánico(madera)
• buena estabilidad dimensional • baja resistencia• absorción de humedad
Sustituye al algodón, yano es usado
NYLON Mineral • alta y durable resistencia al • alta dilatación (contracción Armazones y cinturones
Materiales de Refuerzo
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NYLON Mineral(petróleo)
• alta y durable resistencia aldesgarre
• alta dilatación (contraccióncon temperatura)
Armazones y cinturones(conv.)
POLIESTER Mineral(petróleo)
• menos sensibles atemperatura
• desintegración a altatemperatura
Armazón (llanta de auto)
ARAMID Mineral(petróleo)
• peso bajo• buena resistencia a la tensión.
• baja resistencia a la fatiga
FIBRA DEVIDRIO
Mineral(sílica)
• buena estabilidad dimensional • sensible a la compresión Cinturones (en algunasllantas, actualmente yano se usa.
ACERO Mineral(hierro)
• alta resistencia a la tensión • propenso a la corrosión Núcleo de ceja (radial yconv.), armazón (radial),cinturones (radial)
Parámetros que influyen en la resistencia del armazón o Carcasa.TORSIONEs la cantidad de vueltas por cada pulgada lineal de cable o cordón. Durante lapreparación del material de refuerzo se utiliza la torsión, tanto de los hilos como de loscables.
MAYOR TORSION MENOR TORSION
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MAYOR TORSION(mayor número de vueltas por pulgada)
• Mayor Capacidad de Carga• Menor resistencia a impactos• Aumenta la resistenca a la fatiga.
MENOR TORSION(menor número de vueltas por pulgada)
•Menor Capacidad de Carga•Mayor resistencia a los impactos
•Aumenta la resistencia del material al rompimiento.
Parámetros que influyen en la resistencia del armazónCANTIDAD DE CAPAS DE CUERDAS.
EPI
En general los Neumáticos Radiales llevan una capa de cuerdas de acero y en los
Neumáticos Convencionales llevan seis capas de nylon.
Es el número de cuerdas por cada pulgada lineal, medida en el ancho del tejido. Y por lo
tanto indica que tan “cerradas” o “abiertas” se encuentran las cuerdas.
ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETINGEPI
tanto indica que tan “cerradas” o “abiertas” se encuentran las cuerdas.
Parámetros que influyen en la resistencia del armazónCALIBRE DEL CABLE
El Denier, Tex y Dtex son utilizados para clasificar el calibre de los materiales de refuerzo.
DENIER: Se define como el peso en gramos de 9,000 metros de cable sin torsión.
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En este ejemplo, vemos 12 filamentos de acero con 0. 15 mm. de diámetro cada uno, formando 3 grupos de 4 filamentos cada uno (torsión Z). Posteriormente los cables son nuevamente torcidos para formar la cuerda (torsión S) y son unidos por un filamento de alambre de menor diámetro, torcido en sentido contrario (espiral).
TEX: se define como el peso en gramos de 1,000 metros de cable sin torsión.
DTEX: Se define como el peso en gramos de 10,000 metros de cable sin torsión.
Los materiales de refuerzo forman parte de la estructura interna del Neumático y estan compuestos por cuerdas de diferentes tipos de fibras textiles, cables y alambres de acero.
Según su función o tipo de Neumático estos materiales varian :
Materiales de Refuerzo
MATERIAL ORIGEN UTILIZACIÓN
CARCASA NEUMÁTICOS CONVENCIONALES CMTA. Y CAMIÓN
OVERLAY NEUMÁTICOS RADIALES PASAJERO Y CAMIONETA
4TO CINTURON NEUMATICOS CAMION RADIAL (*)
SINTÉTICOS (Petróleo)
NYLON
MATERIAL ORIGEN UTILIZACIÓN
CARCASA NEUMÁTICOS CONVENCIONALES CMTA. Y CAMIÓN
OVERLAY NEUMÁTICOS RADIALES PASAJERO Y CAMIONETA
4TO CINTURON NEUMATICOS CAMION RADIAL (*)
SINTÉTICOS (Petróleo)
NYLON
ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETINGNota (*) : Sólo algunos neumáticos de la Serie 300
CARCASA NEUMATICOS PASAJEROS Y CAMIONETAS RADIALES
CARCASA NEUMÁTICOS CAMIÓN RADIAL
CINTURONES NEUMÁTICOS PASAJERO Y CAMIONETA
CINTURONES NEUMÁTICOS CAMIÓN
PESTAÑAS DE TODOS LOS NEUMÁTICOS
ALAMBRE DE ACERO
SINTÉTICOS (Petróleo)
MINERAL (Hierro)
MINERAL (Hierro)
POLYESTER
CUERDAS DE ACERO
CARCASA NEUMATICOS PASAJEROS Y CAMIONETAS RADIALES
CARCASA NEUMÁTICOS CAMIÓN RADIAL
CINTURONES NEUMÁTICOS PASAJERO Y CAMIONETA
CINTURONES NEUMÁTICOS CAMIÓN
PESTAÑAS DE TODOS LOS NEUMÁTICOS
ALAMBRE DE ACERO
SINTÉTICOS (Petróleo)
MINERAL (Hierro)
MINERAL (Hierro)
POLYESTER
CUERDAS DE ACERO
• Los materiales de refuerzo forman parte de la denominada Carcasa del
Neumático.
• La principal función de la carcasa es proveer la resistecia física del
Neumático.
• Junto con la Presión de Aire la carcasa proporcionar la Capacidad de
Carga de los Neumáticos para soportar el peso a transportar.
Función de los Materiales de Refuerzo
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EPILas cuerdas se ubican una al lado de la otra formando una estructura
similar a una Tela al ser recubiertas por Compuesto de Caucho.EPI : Cuerdas por pulgada ( Ends per inches )
Cuerdas de Nylon
ó Polyester .
Cuerda de
Acero.
CORDÓN DE ALGODÓN CORDÓN DE NYLON CORDÓN DE ACERO
CAPACIDAD DE CARGA NO SIGNIFICA NÚMERO DE TELAS
Capacidad de Carga
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3.000kgCARGA
3.000kgCARGA
3.000kgCARGA
3.000KG = 146 (ÍNDICE DE CARGA)
13
CAPAS REALES
CAPACIDAD DE CAPAS (Ply Rating)
Son el número de capas de cuerda que físicamente constituyen un armazón.
Se emplea para identificar la carga máxima que soporta una llanta, tomando como base la medida de la misma. Es un índice de resistencia de la llanta y no representa el número de capas reales, sino más bien, la equivalencia en capas de algodón (si se construyera de este material), para soportar la misma carga.
Capacidad de Carga
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AÑO CUERDA UTILIZADA CAPAS REALES CAPACIDAD DE CAPAS
Algodón 12 12
1938 Rayón 8 12
1947 Nylon 6 12
1962 Poliéster 6 12
1967 Fibra de vidrio Sólo se utiliza en cinturones
1972 Acero 1 14 – 16
1974 Flexten Sólo se utiliza en cinturones
Nota:El cuadro está formulado en relación a las capas necesarias para una llanta de camión.
Tipos de ConstrucciónTipos de Construcción
DIAGONAL o CONVENCIONAL RADIAL
La principal diferencia en la construcción de los Neumáticos esta dada por la cantidad y la forma en que se ubican las cuerdas o telas :
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Varias capas de Telas
Cinturones
1 ó 2 Telas
PestañaPestañas
Construcción Convencional. Las cuerdas de la carcasa van en forma diagonal de pestaña a pestaña. Se colocan varias telas una sobre otra con sus cuerdas en ángulos opuestos. Dichos ángulos medidos en el centro del neumático, van de 25° a 45°.
Construcción Radial. Las cuerdas de la carcasa se colocan transversalmente de pestaña a pestaña, forman un ángulo de 90°con el centro de la banda del neumático.Entre las telas y la banda se colocan cinturones de acero.
Tipos de ConstrucciónTipos de Construcción
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• Partes que forman un Neumático.
– Banda de Rodamiento
– Lateral
– Carcasa
Componentes de un Neumático
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– Pestañas
– Cinturones
– Cojín Impermeable
Banda de Rodamiento
• Es el componente resistente al desgaste, que está en contacto
con el camino.
• La banda de rodamiento debe ser diseñada para resistir el
desgaste, proporcionar tracción, rodar silencioso, disipar el
agua y no generar calor.
• Esta compuesta por los siguientes elementos :
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• Esta compuesta por los siguientes elementos :
– Bloques
– Ribs
– Surcos
– Cortes
• Cada uno de estos elementos realiza un trabajo específico, dadas las funciones que deben desempeñar los neumáticos.
Bloques
Elementos de la Banda de Rodamiento
Proporcionan la tracción del neumático y agarre durante el frenado.
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Ribs ( Rayas - Costillas)
Proporcionan la dirigibilidad y conducción del vehículo.
Elementos de la Banda de Rodamiento
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Surcos ( Ranuras)
Permiten la evacuación de agua, dándole agarre a la carretera en pisos mojados , además de refrigeración a la Banda
Elementos de la Banda de Rodamiento
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refrigeración a la Banda
Cortes (Cuchillas - Filos)
Aumentan las características de tracción y ayudan a disipar el calor.
Elementos de la Banda de Rodamiento
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NEUMÁTICOS SÓLO DIRECCIONALES
NEUMÁTICO SÓLO ASIMÉTRICO
Diseños de la Banda de Rodado
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NEUMÁTICO ASIMÉTRICO Y DIRECCIONAL
Laterales
• Es el área del neumático, delimitada entre el hombro de la banda de rodamiento y la pestaña.
• Específicamente, el término “lateral” es usado para referirse al compuesto de goma que protege la carcasa contra daños por roce, corte o penetración de elementos.
• El compuesto del lateral está diseñado para requerimientos de flexión y envejecimiento.
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• En la zona de Lateral esta impresa la totalidad de la información de seguridad requerida por Norma DOT , además de las marcas, medidas de los Neumáticos e información adicional como carga y presión máxima.
Información de Seguridad
Carga y Presión Máxima
Índice de Velocidad.
Marca Materiales usados y Composición de las Telas o Capas del Neumático.
Índice de Carga.
Diámetro Rim
Información del Laterales
ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETINGMáxima Presión
Temperature
Traction
Treadwear
Máximo Peso
Modelo
Ancho sección (mm).
DOT Código Medida
Indice UTQG
DOT Código Tipo
DOT Código FechaRelación de Aspecto
(Perfil / Serie)
Radial
Diámetro Rim
P = Neumático de
Automóvil / Pasajero.
Estructura Interna
• Son capas de cuerdas paralelas, recubiertas con compuestos de
caucho, que junto a los Cinturones y las Pestañas, forman la unidad
llamada Carcasa.
• Las telas son los componentes de refuerzo del neumático y se extienden
de pestaña a pestaña. Dando la vuelta alrededor de ellas, fijándolas
firmemente :
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Carcasa con Pliegos múltiples (pares) Cuerdas dispuestas diagonalmente
CONVENCIONAL
Carcasa con 1 Pliego Cordones dispuestos radialmente
RADIAL
Cinturones
• Los cinturones en los neumáticos radiales de pasajeros, camioneta y camión actúan como elemento estabilizador del área de la banda de rodamiento.
• La función de los cinturones es mantener la banda de rodamiento firmemente en contacto con el
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firmemente en contacto con el camino, evitando el movimiento excesivo de sus elementos, reduciendo así el desgaste.
• Los Neumáticos de Auto y Camioneta tienen 2 cinturones de Acero.
• Los Neumáticos de Camión Radial tienen 3 o 4 Cinturones( 4 ó 3 de Acero y 1 de Polyamida en algunos casos de la Serie 300).
Pestañas
• La pestaña está formada por un agrupamiento de Alambres de Acero, no
extensible.
• Las pestañas anclan la tela y aseguran la estructura del neumático al
aro.
• El contorno y dimensiones de la pestaña se acomoda al flange del aro,
evitando así el deslizamiento longitudinal.
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CONVENCIONAL RADIAL
Cojín Impermeable
• Es una delgada capa de goma especial, colocada en la parte
interior del neumático tipo sin cámara, cuya función en evitar la
difusión del aire.
• Este proporciona al neumático mayor seguridad ante
eventuales pinchazos y un rodaje más frío.
Banda de rodamiento
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COJIN IMPERMEABLEO INNERLINER
Carcasa Telas
Alambre de Pestaña
Banda de rodamiento
Cinturones
CámarasCámaras
• La única función de la cámara, es mantener el aire en el neumático. No
es capaz de mantener la presión de trabajo en la carcasa. Las cámaras
están hechas de caucho especial (butilo o cloro butilo).
• Actualmente prácticamente todos los neumáticos son todos sin cámara
(Tubeless ó T.L.) donde el Cojín Impermeable no permite al aire pasar
a través del neumático. Los neumáticos que necesitan cámara se
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a través del neumático. Los neumáticos que necesitan cámara se
denominan Tube Type ó T.T.
• Los neumáticos sin cámara, necesitan aros especiales.
NEUMÁTICO SIN CÁMARA(TUBELESS)
NEUMÁTICO CON CÁMARA(TUBETYPE)
Válvulaespecial
Liner
Válvula de la cámarade aire
CÁMARADE AIRE
Cámaras
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El liner se amolda al objeto minimizando la pérdida de aire
Al pincharse la cámara,el aire sale por
el espacio entre la válvulay el orificio en la llanta,
y el neumático se desinfla bruscamente
4.84.8
Cuerdas
2 Cinturones de acero
Overlay Protector
Banda de rodamiento
Lateral
Hombro
Neumático Pasajero / Camioneta Radial
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ó Telas
Pestañas
Liner / Cojin Impermeable
Neumático Camión Radial
3 o 4 Cinturones
Cuerdas
Banda de rodamiento
Zona de Hombro
Lateral
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de Acero
Pestañas
Liner / Cojin Impermeable
Rellenos
N.S.N.S. = profundidad del surco = “non skid”= profundidad del surco = “non skid”
Ribs
Surcos
N.S.
Profundidad de Surco
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NS o non skid:Indica la profundidad del surco del diseño. Por la medición de esta profundidad se puede determinar el nivel de desgaste del neumático y proyectar su kilometraje final.
Además del diseño, del compuesto de rodamiento y de la construcción de la carcasa, el desgaste y el desempeño por kilómetro del neumático dependen básicamente de la cantidad de caucho de la banda de rodamiento, que es cuantificada por la profundidad de los surcos, esto es, el NS o NON SKID.
Surcos
TWI
Indicador de Desgaste
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T.W.I. = Tread Wear Indicator =
• Neumáticos Pasajeros , Camionetas y Camión tienenunas barras Indicadora del Uso de la Banda señaladas enel costado de la banda de rodamiento con un triángulo olas letras TWI (Tread Wear Indicator ) u otro símbolo.
• Estas barras están localizadas en el fondodel surco en varios puntos alrededor delneumático.
• Cuando el desgaste de la banda alcanza oiguala visiblemente este punto es tiempode cambiar el neumático.
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• Cuando el desgaste de la banda alcanza o iguala visiblemente este puntoes tiempo de cambiar el neumático.
• Una Apropiada profundidad es esencial para un correcto desempeño .Si se nota una perdida o cambio en la tracción , se deben revisarcuidadosamente los neumáticos.
• Si la profundidad no alcanza los 1.6 mm deben ser cambiados a labrevedad.
Indicador de Desgaste
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